我國輕質高強度硬質鋁合金棒材技術開發發展緩慢
【鋁博士網】目前，我國硬質合金工業存在產品結構不合理、中低檔產品較多和高檔產品發展緩慢等問題，尤其在輕質高強度硬質合金棒材技術開發領域，瑞典、德國等國外公司早已開展了大量的研究工作。國內該領域的研究才剛起步，相關工作仍處于系統建模與仿真階段，尚未形成自主知識產權產品和批量化生產，缺少對于新型硬質合金材料的研發和研究，國內產品需求主要依賴進口。
“針對我國硬質合金刀具材料的開發與應用等實際情況，非常有必要對現有的硬質合金棒材產品進行技術升級，開發新一代具有自主知識產權的低成本、高效率的輕質高強度硬質合金棒材產品。”蘇州瑞森硬質合金有限公司董事長表示。
作為一家專注于專業研制與生產硬質合金的民營科技企業。在業內，瑞森被稱為“內冷螺旋合金材料的引領者”，也有人稱瑞森為“輕質合金材料的引領者”。然而，在唐偉君看來，外界把瑞森稱之為什么，并不重要，關鍵得看企業創新的能力強不強、創新的水平高不高、創新的成效大不大，以及對產業的帶動作用明顯不明顯。說到底，其實就是企業的創新發展是否有后勁，產品是否有市場。
正是有著如此的企業發展理念，近年來，瑞森站在產業發展的前沿，加快調整產品開發方向，著力解決制約技術創新的難點，走產學研合作的企業創新路徑，開發出了一批具有高科技含量、高附加值、高市場競爭力的新產品，企業經濟效益連續幾年保持30%以上的增長。
粉末冶金制備輕質高強度硬質合金的關鍵技術研究，這是瑞森取得的最新重大科研成果之一。
“金屬加工業的快速發展要求刀具具有高切削速度、大進刀量、高精度和長壽命等特點，而傳統硬質合金刀具，雖具有一定的硬度和耐磨性，但強韌性和紅硬性不佳，已滿足不了要求。”唐偉君說。
在這個科研項目上，唐曉東科研團隊針對目前長時間高速干切削不銹鋼等材料過程中，刀具的紅硬性和強韌化不佳的情況，采取調整粉末成分和燒結工藝等措施，自主研發一種粉末冶金輕質高強度硬質合金棒材，提高目前不銹鋼干切削等加工過程中刀具材料的服役周期。
唐偉君說，輕質高強度硬質合金棒材可以有效降低加工過程中刀具承受溫度，清除加工過程中的機械碎屑，改善加工表面質量，提高加工效率，延長加工刀具使用壽命。國外企業從設備到工藝都進行嚴格的保密，國內對該產品的市場需求量巨大，輕質高強度硬質合金的制備技術是我國粉末冶金行業渴望突破的難題。
瑞森在這個項目的特色和創新之處在于，提出新型輕質高強度硬質合金原料配比和成熟的燒結工藝，制備輕質高強度硬質合金棒材的加工設備和加工方法，所開發的輕質高強度硬質合金棒材，符合硬質合金鉆頭、銑刀、合金鋼、鈦合金等加工要求，達到國外先進水平并填補國內空白。
硬質合金棒料的內螺旋冷卻孔柔性加工工藝，這是瑞森取得的又一最新重大科研成果。
“同樣，國外內冷式螺旋孔硬質合金棒材的研究起步較早，國內需求主要依賴進口。因此，我們集中科研力量，加快開發出具有自主知識產權的核心產品。”唐偉君說。
5年來，唐曉東科研團隊分析和研究目前國內外廣泛應用的各種注射成形工藝特點，經過綜合的比較，提出粉末注射成型和粉末燒結技術加工硬質合金棒料的工藝，同時，通過對注射模具內粉末流體力學理論、內冷式螺旋孔的形成機理等基礎研究，以及包括模具設計、模具材料、熱處理和模具制造等粉末冶金壓制模具的設計，成功解決了一系列技術難題。
“采用新型工藝方法，我們生產的內螺旋冷卻孔硬質合金棒材，不僅精度高、成本低，而且連續生產效率高，還可以快速切換調整變螺距，變角度，變孔距等參數，所有技術指標與國外同類產品相當，填補了國內空白。目前，此產品已經投放市場，并獲得了市場的高度認可。”唐偉君說。
值得一提的，這個科研成果實現產業化后，原來進口產品的市場價格一直穩定在1000元/千克左右，現在國產產品則降至600元/千克左右。用唐偉君的話來說，“特別是由于近兩年主要原材料價格下降幅度大，加上國內生產成本低的優勢仍然十分明顯，該產品的競爭優勢進一步得到了體現。”如今，瑞森自主研發的鉚釘鉆頭已成功應用于我國首家c919大型客機，同時出口多個國家與地區，成為國內“響當當”的自主創新企業。
